KR20140142445A - 동적 노드 서비스 제공 방법 및 그 장치 - Google Patents

동적 노드 서비스 제공 방법 및 그 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20140142445A
KR20140142445A KR1020130063800A KR20130063800A KR20140142445A KR 20140142445 A KR20140142445 A KR 20140142445A KR 1020130063800 A KR1020130063800 A KR 1020130063800A KR 20130063800 A KR20130063800 A KR 20130063800A KR 20140142445 A KR20140142445 A KR 20140142445A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dynamic node
fabric
dynamic
system resources
execution
Prior art date
Application number
KR1020130063800A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101695012B1 (ko
Inventor
차규일
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020130063800A priority Critical patent/KR101695012B1/ko
Priority to US14/063,044 priority patent/US9509562B2/en
Publication of KR20140142445A publication Critical patent/KR20140142445A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101695012B1 publication Critical patent/KR101695012B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0803—Configuration setting
    • H04L41/0806—Configuration setting for initial configuration or provisioning, e.g. plug-and-play
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/16—Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46—Multiprogramming arrangements
    • G06F9/50—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0895—Configuration of virtualised networks or elements, e.g. virtualised network function or OpenFlow elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/70—Virtual switches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

동적 노드 서비스 제공 방법 및 그 장치가 개시된다. 패브릭 제어기에서 동작하는 동적 노드 서비스 제공 방법에서, 동적 노드 서비스 요청을 수신하는 단계와 상기 동적 노드 서비스 요청에 상응하여 패브릭 스위치와 연결된 시스템 자원들 중에서 적어도 하나의 계산 유닛을 포함하는 복수의 시스템 자원들을 선택하는 단계 및 상기 패브릭 스위치를 제어하여 상기 선택된 복수의 시스템 자원들을 서로 연결하여 동적 노드를 구성하는 단계를 포함하는 동적 노드 서비스 제공 방법으로 사용자 요구에 맞는 성능의 동적 노드를 제공할 수 있다.

Description

동적 노드 서비스 제공 방법 및 그 장치{METHOD FOR PROVIDING THE DYNAMIC NODE SERVICE AND APPARTUS FOR PERFORMING THE SAME}
본 발명은 동적 노드 서비스 제공 방법 및 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 사용자의 노드 요구 규모에 대응하는 동적 노드 서비스 제공 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 배경이 되는 종래 기술은 서버 통합 가상화 소프트웨어 기술과 클라우드 컴퓨팅 기술이다.
서버 통합 가상화 소프트웨어 기술은 데이터 집중형 처리를 위한 공유 메모리(Shared Memory) 서비스나 계산 집중형 처리를 위한 고성능 멀티 스레딩 서비스를 제공하는 공유 메모리 멀티 스레딩 시스템 환경을 구축할 목적으로 사용된다.
서버 통합 가상화 기술은 독립적인 소규모 공유 메모리 멀티 스레딩 노드를 연결해 대규모 추상 통합 서버를 구축하는 방식에 따라 두 가지 접근법으로 분류할 수 있다.
첫 번째 방법은 하드웨어(예컨대, NumaScale의 NumaConnect)에 기반한 물리적 노드 연결 방식이다. 이 방법은 기존 소규모 노드로부터 소프트웨어 기술적인 면에 대한 변경 없이 대규모 통합 서버를 구축하는 것은 가능하나, 시스템 연결 망에 대한 의존도가 높아 노드 확장성에 문제점을 갖는다.
두 번째 방법은 다중 노드 시스템의 각 노드를 통합해 단일 추상 하드웨어로 가상화하고 이 가상 시스템 위에 단일 시스템 이미지를 구동하는 방법(예컨대, ScaleMP의 vSMP Foundation)이 있다. 이 방법은 다중 노드의 자원을 통합 가상화해 기존과 동일한 시스템 관점을 제공한다는 장점은 있으나 가상화에 따른 부하가 커 시스템 확장성에 제한을 받는다.
이상의 두 가지 접근법은 일반적으로 노드 확장성에 공통적인 문제점이 지적되어 중소규모 노드 상에서 단일 점으로 관리되는 고성능 공유 메모리 멀티 스레딩 시스템을 구축하고 운용하기에 적합한 기술로 평가되나 부가된 확장 부하로 효율성이 낮고 분산 컴퓨팅 환경과 결합해서 운용해야 하는 사용상의 불편함이 존재한다. 뿐만 아니라, 두 가지 접근법은 기존 상용 노드를 하드웨어 또는 소프트웨어로 연결하는 기술로 계산 자원과 같은 필수 자원 이외에 불필요한 입출력 자원을 포함함으로써 시스템 운영상에 복잡성 가중과 구축 비용 상승 이라는 단점을 갖는다.
현존 클라우드 컴퓨팅 기술은 다중 노드 시스템을 분할형 가상화 계층에 기반하여 PaaS(Platform as a service) 컴퓨팅 플래폼으로 추상화한 후 사용자에게 물리노드의 한계 내에서 가변 크기의 가상 노드 서비스를 제공한다.
이 접근법은 사용자에게 시스템 구축과 유지보수 비용의 절감이라는 이점을 제공한다. 하지만, 제공 가능한 가상 노드의 규모가 기본 물리노드의 한계를 벗어나지 못하며, 자원 운용 방법도 소프트웨어적인 분할형 가상화 계층에 전적으로 의존하는 단점이 있다.
상술한 바와 같은 단점을 극복하기 위한 본 발명의 목적은 서버 통합 가상화 기술의 노드 확장의 기술적 한계를 인정하여 통합 가상화 기술을 통한 고성능 공유 메모리 멀티 스레딩(Shared Memory Multi-threading) 노드의 기술 운용 범위를 랙 규모 수준으로 제한하면서도, 기존 상용 시스템을 단위 노드로 사용할 때 발생할 수 있는 불필요한 자원의 낭비를 막고 동시에 사용자로부터 다양한 크기의 노드에 대한 동적 요청을 보다 유연하게 서비스하기 위해서 랙 기반 시스템 운용 환경 및 방법과 이를 기반으로 한 동적 노드 서비스 제공 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상술한 방법을 이용하는 동적 노드 서비스 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 동적 노드 서비스 제공 방법에 따르면 패브릭 제어기에서 동작하는 동적 노드 서비스 제공 방법에서, 동적 노드 서비스 요청을 수신하는 단계, 상기 동적 노드 서비스 요청에 상응하여 패브릭 스위치와 연결된 시스템 자원들 중에서 적어도 하나의 계산 유닛을 포함하는 복수의 시스템 자원들을 선택하는 단계 및 상기 패브릭 스위치를 제어하여 상기 선택된 복수의 시스템 자원들을 서로 연결하여 동적 노드를 구성하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 동적 노드 서비스 요청을 수신하는 단계는 동적 노드의 구성 정보를 포함하는 동적 노드 서비스 요청을 수신할 수 있다.
여기서, 동적 노드를 구성하는 단계는 상기 선택된 복수의 시스템 자원들을 상기 패브릭 스위치로 서로 연결하여 적어도 하나의 계산 유닛을 포함하는 실행셀을 구성할 수 있다.
여기서, 동적 노드를 구성하는 단계는 상기 실행셀의 계층 상부에 통합형 가상화 모듈을 로드하여 동적 노드를 구성할 수 있다.
여기서, 상기 동적 노드를 구성하는 단계는 상기 구성된 실행셀이 두 개 이상인 경우 상기 패브릭 스위치를 이용하여 서로 연결하여 실행셀 클러스터를 구성하는 단계 및 상기 실행셀 클러스터에 통합형 가상화 모듈을 로드하여 동적 클러스터 단위로 동적 노드를 구성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 동적 노드 서비스 제공 장치는 , 적어도 하나의 계산 유닛 자원을 포함하는 복수의 시스템 자원들, 제공된 스위칭 제어 신호에 상응하여 선택된 시스템 자원들을 연결하는 패브릭 스위치 및 상기 복수의 시스템 자원들 중 제공된 동적 노드 서비스 요청에 상응하는 시스템 자원들을 선택하고, 선택한 시스템 자원들을 연결하기 위한 상기 스위칭 제어 신호를 제공하는 패브릭 제어기를 포함한다.
여기서, 상기 패브릭 제어기는 상기 수신된 동적 노드 서비스 요청에 상응하여 동적 노드를 구성하고, 구성된 동적 노드의 제어권을 이관할 수 있다.
여기서, 상기 패브릭 제어기는 상기 요청된 동적 노드의 구성 정보에 상응하여 상기 패브릭 스위치로 통신망을 구축하여 실행셀을 구성할 수 있다.
여기서, 상기 패브릭 제어기는 상기 패브릭 스위치의 스위칭 정보와 운영 정보를 관리할 수 있다.
여기서, 상기 패브릭 제어기는 상기 실행셀에 통합형 가상화 모듈을 로드하여 동적 노드를 구성할 수 있다.
여기서, 상기 패브릭 제어기는 상기 구성된 실행셀이 두 개 이상일 경우, 상기 패브릭 스위치를 이용하여 상기 실행셀들을 실행셀 클러스터로 구성할 수 있다.
여기서, 상기 패브릭 제어기는 상기 실행셀 클러스터에 통합형 가상화 모듈을 로드하여 동적 노드를 구성할 수 있다.
여기서, 상기 시스템 자원들 각각은 다른 시스템 자원들과의 통신을 수행하기 위한 통신 기능을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 시스템 자원들은 계산 유닛, 계산 가속 유닛, 입출력 장치 유닛 및 외부통신 유닛 자원 중 적어도 하나를 포함하되, 상기 계산 유닛 자원은 중앙 처리 장치와 메모리를 포함하여 구성될 수 있다.
상술한 바와 같은 동적 노드 서비스 제공 방법 및 그 장치에 따르면, 기존 서버 통합 가상화 기술만이 적용된 다른 방식과 달리 노드에 계산 자원(예를 들어, 중앙 처리 장치 자원과 메모리 자원 등)을 효과적으로 통합하면서도 시스템 구성에 드물게 필요한 시스템 부가 자원(예를 들어, 입출력 자원, 통신 자원, 계산 가속 자원 등)은 선택적으로 포함함으로써 노드 구성과 운영에 필요한 관리 부하를 효과적으로 줄일 수 있다.
또한, 고정된 규격과 성능의 노드만을 대상으로 하는 기존 가상화 서비스와 달리 상대적으로 소규모 성능을 갖는 시스템 자원 유닛을 필요에 따라 동적으로 결합해서 가상화 기술을 적용하는 기본 실행셀로 사용하므로 분할 가상화가 불필요한 최소 노드를 구성할 수 있고, 이런 최소 실행셀을 다수 연결해 통합 가상화 기술을 적용함으로써 사용자 요구에 맞는 대규모 성능의 동적 노드를 제공할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 동적 노드 서비스 제공 방법 및 그 장치를 사용하므로, 균등한 물리 노드로 구성된 기존 데이터 센터와 달리 사용자가 지정한 시스템 규모에 맞는 동적 노드를 효과적으로 제공할 수 있는 데이터 센터의 구축이 용이하며, 시스템 자원 유닛의 운용 시점을 실제 동적 노드 서비스 제공시까지 늦출 수 있어 대규모 데이터 센터의 운영 비용(예를 들면, 전력소모 비용과 시스템 유지 및 관리 비용 등)을 대폭 낮출 수 있다.
또한, 랙 기반 동적 노드 서비스 장치를 이용하여 대규모 데이터 센터의 운영에 필요한 동형(Isomorphic) 또는 이형(Heteromorphic) 노드 기반의 유연한 클러스터 시스템을 구축할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 노드 서비스 제공 장치에서 랙 규모 패브릭 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 노드 서비스 제공 장치에서 패브릭 제어기에서 동작을 수행하는 시스템 패브릭 동적 관리자의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 노드 서비스 제공 장치에서 하나의 동적 노드를 구성하는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 노드 서비스 제공 장치에서 하나의 랙 규모 패브릭 시스템에 다수의 동적 노드를 구성하는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 노드 서비스 제공 장치에서 확장형 동적 클러스터를 나타내는 블로도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동적 노드 서비스 제공 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 노드 서비스 제공 장치에서 랙 규모 패브릭 시스템의 블록도이다.
도 1을 참조하여 동적 노드 서비스를 제공하기 위한 동적 노드 서비스 제공 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 랙 규모 패브릭 시스템(Rack-scale fabric system)(100)은 크게 시스템 자원 유닛들을 물리적으로 연결하여 실행셀(Execution cell)이나 실행셀 클러스터(Execution cell cluster)로 동작하도록 제어하는 패브릭 플레인(Fabric plane)(110)과 실행셀을 구성하는 독립 시스템 자원 유닛들의 집합인 시스템 유닛풀(System unit pool)(120)의 두 부분으로 구성될 수 있다.
패브릭 플레인(110)은 패브릭 스위치망 기술, 예를 들어, PCI-express(Peripheral Component Interconnect Express) 기술을 이용하여 랙 규모 패브릭 시스템(100)의 시스템 유닛풀(120)의 주요 자원 유닛들(121, 122, 123, 124)간 시스템 버스망이나 실행셀 간 내부 상호 연결망 서비스를 제공하는 백플레인으로 동작한다.
패브릭 제어기(Fabric controller)(111)는 하나의 계산 유닛(121)과 기타 시스템 자원 유닛들(122, 123, 124)을 동적으로 연결하여 실행셀이나 실행셀 클러스터로 구성하고, 이를 가상화하여 동적 노드를 구성할 수 있다.
패브릭 스위치(Fabric switch)(112)는 시스템 패브릭 플레인(110)에서 패브릭 제어기(111)에 의해 제어되는 시스템 네트워크 스위치로 시스템 자원 유닛(121, 122, 123, 124)을 연결해서 실행셀 내의 시스템 버스망을 이루거나, 실행셀 클러스터링의 내부 연결망으로 동작할 수 있다.
여기서, 예를 들어 패브릭 스위치는 PCI express 스위치를 사용할 수 있다.
패브릭 플레인(110)의 패브릭 커넥터(Fabric connector)(113)는 패브릭 제어기에 의해서 제어되는 시스템 자원 유닛(121, 122, 123, 124)을 상호 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다.
시스템 유닛풀(120)의 시스템 자원 유닛들(121, 122, 123, 124)은 실행셀을 구성할 때 불필요한 자원 사용이 최소화 되도록 기존 노드들에 비해 상대적으로 소규모 성능을 갖는 독립적인 개별 시스템으로 구성할 수 있다.
예를 들어, 주요 자원 유닛은 계산 유닛(Processing unit)(121), 계산가속 유닛(Booster processing unit)(122), 입출력 장치 유닛(I/O device unit)(123), 외부통신 유닛(Inter-networking unit)(124)을 등이 될 수 있다.
또한, 시스템 자원 유닛들(121, 122, 123, 124)은 다른 시스템 자원 유닛과 통신이 가능하도록 자체적인 통신 기능을 포함할 수 있으며, 각 시스템 자원 유닛은 패브릭 플레인(110)의 패브릭 커넥터(113)와 연결을 제공하기 위해 패브릭 커넥터(Fabric connector)(125)를 포함할 수 있다.
계산 유닛(121)은 성능적인 이점을 제공하기 위해 중앙 처리 장치 자원과 메모리 자원이 결합된 형태로 구현되며, 실행셀(311)이 독립적 환경으로 운영 가능하도록 하는 필수 유닛으로 사용된다.
계산 유닛(121)에 포함된 중앙 처리 장치의 처리 성능은 자원 활용 효율을 높이고 별도의 분할 가상화 기술이 필요하지 않을 정도의 규모, 예를 들어, ARM 프로세서 등을 사용할 수 있으며, 계산 유닛(121)을 이렇게 구현함으로써 자원 활용률이 높은 최소 성능의 실행셀(311)를 구성하는 것이 가능하다.
계산 유닛(121)을 보조하여 계산 기능을 가속 처리하는 계산 가속 유닛(122)과 입출력 장치를 연결할 수 있는 입출력 장치 유닛(123), 외부 노드 간 통신을 위한 외부통신 유닛(124)은 실행셀 형상에서 독립적으로 동작하지 않으며 계산 유닛(121)에 의존적으로 동작한다.
다만, 시스템 유닛풀(120)에 포함된 계산 가속 유닛(122)은 구현 방법에 따라 독립적 환경으로 운영할 수 있도록 구성될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 노드 서비스 제공 장치에서 패브릭 제어기에서 동작을 수행하는 시스템 패브릭 동적 관리자의 블록도이다.
도 2는 랙 규모 패브릭 시스템(100)을 제어하여 도면 3의 실행셀(311)을 구성하고 최종적으로 동적 노드 서비스를 제공하고 패브릭 제어기에서 동작하는 시스템 패브릭 동적 관리자에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2의 시스템 패브릭 동적 관리자(System fabric dynamic manager)(200)를 구성하는 주요 요소는 동적 노드 서비스 모듈(Dynamic node service module)(210), 패브릭 형상 관리 모듈(Fabric formation management module)(220), 동적 노드 생성 모듈(Dynamic node generation module)(230), 패브릭 자료 관리 모듈(Fabric data management module)(240)를 포함할 수 있다.
여기서, 동적 노드 서비스 모듈, 패브릭 형상 관리 모듈, 동적 노드 생성 모듈, 패브릭 자료 관리 모듈은 패브릭 제어기(111)상에서 동작하는 시스템 패브릭 동적 관리자(200)의 동작을 개념적으로 설명하기 위한 것으로 시스템 패브릭 동적 관리자의 구현 방법에 있어서 한정되지 않는다.
시스템 패브릭 동적 관리자(200)는 랙 규모 패브릭 시스템(100)의 전원 공급과 함께 패브릭 제어기(111) 상에서 동작을 시작하며 시스템 유닛풀(120)과 패브릭 스위치망을 관리하고 사용자 요청에 따라 시스템 유닛풀(120)로부터 필요한 유닛을 선택하고 도면 3의 실행셀(311)이나 실행셀 클러스터(310)를 구성하고 최종적으로 사용자에게 동적 노드(300)를 반환하는 동적 노드 서비스를 제공할 수 있다.
동적 노드 서비스 모듈(210)은 외부로부터 동적 노드 규모 정보를 포함하는 동적 노드의 서비스 요청을 수신하고, 요청 받은 규모 정보에 상응하는 동적 노드 사용 서비스 제공을 위한 처리를 패브릭 형상 관리 모듈(220)에 요청하고 생성된 동적 노드의 제어권을 사용자에게 제공할 수 있다.
패브릭 형상 관리 모듈(220)은 실행셀(311)이나 실행셀 클러스터(310)의 구성을 제어하고 구성된 실행셀(311) 이나 실행셀 클러스터(310)을 기반으로 동적 노드(300)을 생성하도록 동적 노드 생성 모듈(230)에 처리를 의뢰할 수 있다.
동적 노드 생성 모듈(230)은 패브릭 형상 관리 모듈(220)이 생성한 실행셀(311)이나 실행셀 클러스터(310)의 계층 상부에 도면 3의 통합형 가상화 모듈(320)을 로드하여 가상 하드웨어(330)로 추상화한 후 최종적으로 동적 노드(300)을 생성할 수 있다.
패브릭 자료 관리 모듈(240)은 랙 규모 패브릭 시스템(100)의 자원 유닛 간의 연결 형상 자료, 스위칭 정보 및 시스템 패브릭 동적 관리자(200)의 소프트웨어 운영 정보 등을 관리할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 노드 서비스 제공 장치에서 하나의 동적 노드를 구성하는 블록도이다.
도 3을 참조하여 동적 노드(300)의 생성과 관련된 동적 노드의 구성 블록에 대하여 설명한다.
패브릭 제어기(111)상의 시스템 패브릭 동적 관리자(200)는 랙 규모 패브릭 시스템(100)상의 자원 유닛을 선택한 후 실행셀(311)이나 실행셀 클러스터(310)로 구성하고 실행셀(311)이나 실행셀 클러스터(310)의 계층 위에 가상화 기술을 적용함으로써 동적 노드(Dynamic node)(300)를 생성할 수 있다.
패브릭 제어기(111)상의 시스템 패브릭 동적 관리자(200)는 실행셀 (311)을 하나의 계산 유닛(121)을 포함하여 생성하며, 요청 받은 동적 노드의 요구 규모에 따라 최소 단위의 실행셀(311)을 다수 연결해 실행셀 클러스터(310)로 확장하여 구성할 수 있다.
여기서, 패브릭 제어기(111)상의 시스템 패브릭 동적 관리자(200)는 규모가 큰 동적 노드 생성 요청을 처리하는 경우, 시스템 자원의 효율적인 운영과 자료 처리에 있어 지역화 특성을 보다 잘 반영하여 계산 작업을 효율적으로 관리할 수 있도록 실행셀(311)을 계산 유닛(121)이 하나만 포함된 작은 규모로 구성하고, 이들 실행셀(311) 다수를 패브릭 스위치망으로 연결하여 실행셀 클러스터(310)로 확장하여 구성할 수 있다.
통합형 가상화 모듈(Aggregation virtualization module)(320)은 실행셀(311)이나 실행셀 클러스터(310)에 가상화 기술을 적용해 가상 하드웨어(330)로 추상화 하기 위한 소프트웨어다.
여기서, 통합형 가상화 모듈(320)은 자료 처리에 있어 지역화 특성을 보다 잘 반영하여 계산 작업을 효율적으로 수행하기 위해 운영체제(340)가 실행셀(311)과 실행셀 클러스터(310) 내의 다른 실행셀(311)간의 자료 처리 소요 비용을 다르게 관리할 수 있도록 가상 하드웨어(330)를 NUMA(Non-Uniform Memory Access) 구조를 갖도록 추상화 한다.
가상 하드웨어(Virtual hardware)(330)는 통합형 가상화 모듈(320)에 의해 NUMA 구조의 하드웨어로 추상화된 것으로 이 계층 위에 운영체제를 설치하고 운영할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 노드 서비스 제공 장치에서 하나의 랙 규모 패브릭 시스템에 다수의 동적 노드를 구성하는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 하나의 랙 규모 패브릭 시스템에 사용자의 요구에 따라 다수의 동적 노드가 구성되는 모습을 나타낸다.
패브릭 제어기(111)상의 시스템 패브릭 동적 관리자(200)는 사용자의 요구에 따라 랙 규모 패브릭 시스템의 시스템 자원 유닛들을 실행셀 또는 실행셀 클러스터를 동적 노드로 구성할 수 있으며, 사용자의 동적 노드 요구 규모 및 랙 규모 패브릭 시스템의 규모에 따라 다수의 동적 노드들이 하나의 랙 규모 패브릭 시스템에 구성 될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 노드 서비스 제공 장치에서 복수의 동적 노드를 외부 통신망으로 연결하여 구성한 확장형 동적 클러스터를 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 동형 동적 클러스터(Isomorphic dynamic cluster)(500a)는 클러스터 구축에 사용하는 동적 노드(300)의 규모와 시스템 형상이 모두 동일한 유형으로 기존에 일반적으로 많이 볼 수 있는 형태의 클러스터 시스템을 구성한 모습이다.
이형 동적 클러스터(Heteromorphic dynamic cluster)(500b)는 클러스터 구축에 사용하는 동적 노드(300)의 규모와 시스템 형상이 다양한 유형으로, 작업 실행을 위해 필요한 자원 규모가 다른 다양한 작업을 동시에 운영하기에 효과적인 형태의 클러스터 시스템을 구성한 모습이다.
본 발명의 동적 노드 서비스 제공 장치는 사용자의 요구에 따라서 랙 규모의 패브릭 시스템을 이용하여 다양한 구성의 동적 노드를 구성하고, 구성된 동적 노드를 이용하여 동형 동적 클러스터 또는 이형 동적 클러스터를 구성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동적 노드 서비스 제공 방법을 나타내는 흐름도이다.
패브릭 제어기(111)는 외부로부터 동적 노드 서비스 제공 요청을 수신한다(S100).
여기서, 동적 노드 서비스의 제공 요청은 동적 노드(300)의 노드 규모 정보를 포함할 수 있다.
또한, 동적 노드 서비스 제공 요청의 수신은 시스템 동적 관리자(200)의 동적 노드 서비스 모듈(210)에서 처리하도록 구현할 수 있다.
패브릭 제어기(111)는 전달 받은 정보를 바탕으로 동적 노드(300)에 상응하는 시스템을 구성하기 위해 시스템 유닛풀(120)에서 필요한 시스템 자원 유닛들을 선택한다(S110).
여기서, 선택된 시스템 자원 유닛은 요청된 동적 노드(300)의 규모에 따라 최소 하나의 계산 유닛(121)을 포함한다.
여기서, 선택된 계산 유닛(121)의 수에 대응하여 실행셀(311)의 수가 결정될 수 있다.
또한, 시스템 자원 유닛의 선택은 패브릭 형상관리 모듈(220)에서 처리하도록 구현할 수 있다.
패브릭 제어기(111)는 선택된 자원 유닛들(121, 122, 123, 124)을 패브릭 스위치망으로 연결하여 실행셀(311)을 구성한다(S120).
여기서, 실행셀(311)의 구성은 패브릭 형상 관리 모듈(220)에서 처리하도록 구현할 수 있다.
패브릭 제어기(111)는 구성된 실행셀(311)의 개수를 판단한다(S130).
패브릭 제어기(111)에 의해 구성된 실행셀(311)의 개수가 둘 이상인 경우에 구성된 실행셀(311)을 패브릭 스위치망을 내부 연결망으로 사용해 하나의 실행셀 클러스터(310)로 구성한다(S140).
여기서, 실행셀(311)의 개수 판단과 실행셀 클러스터(310)의 구성은 패브릭 형상 관리 모듈(220)에서 처리하도록 구현할 수 있다.
패브릭 제어기(111)는 실행셀(311) 또는 실행셀 클러스터(310)의 계층 상부에 통합형 가상화 모듈(320)을 로드하여 하나의 가상 하드웨어(330)로 추상화하고 필요한 운영체제 시스템(340)을 가상 하드웨어(330)에 설치한다(S150).
여기서, 통합형 가상화 모듈(320)을 로드하여 가상 하드웨어(330)를 생성하고 운영체제 시스템(340)을 설치하는 것은 동적 노드 생성 모듈(230)에서 동작하도록 구현할 수 있다.
패브릭 제어기(111)는 생성된 동적 노드의 제어권을 동적 노드를 요청한 사용자 또는 외부 장치에게 제어권을 이관함으로써 동적 노드 사용 서비스를 제공한다(S160).
이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 랙 규모 패브릭 시스템 110 : 패브릭 플레인
111 : 패브릭 제어기 112 : 패브릭 스위치
113 : 패브릭 커넥터 120 : 시스템 유닛풀
121 : 계산 유닛 122 : 계산 가속 유닛
123 : 입출력장치 유닛 124 : 외부통신 유닛
200 : 시스템 패브릭 동적 관리자 210 : 동적 노드 서비스 모듈
220 : 패브릭 형상 관리 모듈 230 : 동적 노드 생성 모듈
240 : 패브릭 자료 관리 모듈 300 : 동적 노드
310 : 실행셀 클러스터 311 : 실행셀
320 : 통합형 가상화 모듈 330 : 가상 하드웨어
340 : 운영체제 400 : 동적 클러스터
500 : 동적 클러스터 500a : 동형 동적 클러스터
500b : 이형 동적 클러스터 510 : 연결망 스위치

Claims (14)

  1. 패브릭 제어기에서 동작하는 동적 노드 서비스 제공 방법에서,
    동적 노드 서비스 요청을 수신하는 단계;
    상기 동적 노드 서비스 요청에 상응하여 패브릭 스위치와 연결된 시스템 자원들 중에서 적어도 하나의 계산 유닛을 포함하는 복수의 시스템 자원들을 선택하는 단계; 및
    상기 패브릭 스위치를 제어하여 상기 선택된 복수의 시스템 자원들을 서로 연결하여 동적 노드를 구성하는 단계를 포함하는 동적 노드 서비스 제공 방법.
  2. 청구항 1에서,
    상기 동적 노드 서비스 요청을 수신하는 단계는,
    동적 노드의 구성 정보를 포함하는 동적 노드 서비스 요청을 수신하는 것을 특징으로 하는 동적 노드 서비스 제공 방법.
  3. 청구항 1에서,
    동적 노드를 구성하는 단계는,
    상기 선택된 복수의 시스템 자원들을 상기 패브릭 스위치로 서로 연결하여 적어도 하나의 계산 유닛을 포함하는 실행셀을 구성하는 것을 특징으로 하는 동적 노드 서비스 제공 방법.
  4. 청구항 3에서,
    동적 노드를 구성하는 단계는,
    상기 실행셀의 계층 상부에 통합형 가상화 모듈을 로드하여 동적 노드를 구성하는 것을 특징으로 하는 동적 노드 서비스 제공 방법.
  5. 청구항 3에서,
    상기 동적 노드를 구성하는 단계는,
    상기 구성된 실행셀이 두 개 이상인 경우 상기 패브릭 스위치를 이용하여 서로 연결하여 실행셀 클러스터를 구성하는 단계; 및
    상기 실행셀 클러스터에 통합형 가상화 모듈을 로드하여 동적 클러스터 단위로 동적 노드를 구성하는 단계를 포함하는 동적 노드 서비스 제공 방법.
  6. 적어도 하나의 계산 유닛 자원을 포함하는 복수의 시스템 자원들;
    제공된 스위칭 제어 신호에 상응하여 선택된 시스템 자원들을 연결하는 패브릭 스위치; 및
    상기 복수의 시스템 자원들 중 제공된 동적 노드 서비스 요청에 상응하는 시스템 자원들을 선택하고, 선택한 시스템 자원들을 연결하기 위한 상기 스위칭 제어 신호를 제공하는 패브릭 제어기를 포함하는 동적 노드 서비스 제공 장치.
  7. 청구항 6에서,
    상기 패브릭 제어기는,
    상기 수신된 동적 노드 서비스 요청에 상응하여 동적 노드를 구성하고, 구성된 동적 노드의 제어권을 이관하는 것을 특징으로 하는 동적 노드 서비스 제공 장치.
  8. 청구항 6에서,
    상기 패브릭 제어기는,
    상기 요청된 동적 노드의 구성 정보에 상응하여 상기 패브릭 스위치로 통신망을 구축하여 실행셀을 구성하는 것을 특징으로 하는 동적 노드 서비스 제공 장치.
  9. 청구항 8에서,
    상기 패브릭 제어기는,
    상기 패브릭 스위치의 스위칭 정보와 운영 정보를 관리하는 것을 특징으로 하는 동적 노드 서비스 제공 장치.
  10. 청구항 8에서,
    상기 패브릭 제어기는,
    상기 실행셀에 통합형 가상화 모듈을 로드하여 동적 노드를 구성하는 것을 특징으로 하는 동적 노드 서비스 제공 장치.
  11. 청구항 8에서,
    상기 패브릭 제어기는,
    상기 구성된 실행셀이 두 개 이상일 경우, 상기 패브릭 스위치를 이용하여 상기 실행셀들을 실행셀 클러스터로 구성하는 것을 특징으로 하는 동적 노드 서비스 제공 장치.
  12. 청구항 11에서,
    상기 패브릭 제어기는,
    상기 실행셀 클러스터에 통합형 가상화 모듈을 로드하여 동적 노드를 구성하는 것을 특징으로 하는 동적 노드 서비스 제공 장치.
  13. 청구항 6에서,
    상기 시스템 자원들 각각은,
    다른 시스템 자원들과의 통신을 수행하기 위한 통신 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 노드 서비스 제공 장치.
  14. 청구항 6에서,
    상기 시스템 자원들은
    계산 유닛, 계산 가속 유닛, 입출력 장치 유닛 및 외부통신 유닛 자원 중 적어도 하나를 포함하되,
    상기 계산 유닛 자원은 중앙 처리 장치와 메모리를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동적 노드 서비스 제공 장치.
KR1020130063800A 2013-06-04 2013-06-04 동적 노드 서비스 제공 방법 및 그 장치 KR101695012B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130063800A KR101695012B1 (ko) 2013-06-04 2013-06-04 동적 노드 서비스 제공 방법 및 그 장치
US14/063,044 US9509562B2 (en) 2013-06-04 2013-10-25 Method of providing a dynamic node service and device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130063800A KR101695012B1 (ko) 2013-06-04 2013-06-04 동적 노드 서비스 제공 방법 및 그 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140142445A true KR20140142445A (ko) 2014-12-12
KR101695012B1 KR101695012B1 (ko) 2017-01-10

Family

ID=51985004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130063800A KR101695012B1 (ko) 2013-06-04 2013-06-04 동적 노드 서비스 제공 방법 및 그 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9509562B2 (ko)
KR (1) KR101695012B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9792243B2 (en) * 2013-12-26 2017-10-17 Intel Corporation Computer architecture to provide flexibility and/or scalability
WO2017010760A1 (en) 2015-07-10 2017-01-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Hub apparatus and method for providing service thereof
US9921997B2 (en) * 2016-04-01 2018-03-20 Intel Corporation Mechanism for PCIE cable topology discovery in a rack scale architecture environment
US20180159722A1 (en) * 2016-12-06 2018-06-07 Intel Corporation Dynamically composed network resources method and apparatus
CN108628800A (zh) * 2018-05-08 2018-10-09 济南浪潮高新科技投资发展有限公司 一种动态可重构的智能计算集群及其配置方法
US11464129B1 (en) 2019-11-26 2022-10-04 Seagate Technology Llc Modular edge storage devices with high speed interconnects

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020194407A1 (en) * 2001-04-25 2002-12-19 Kim Hyon T. Maintaining fabric device configuration through dynamic reconfiguration
US20040019891A1 (en) * 2002-07-25 2004-01-29 Koenen David J. Method and apparatus for optimizing performance in a multi-processing system
US20100153592A1 (en) * 2008-12-11 2010-06-17 International Business Machines Corporation Use of Peripheral Component Interconnect Input/Output Virtualization Devices to Create Redundant Configurations

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6779016B1 (en) 1999-08-23 2004-08-17 Terraspring, Inc. Extensible computing system
US7562176B2 (en) 2007-02-28 2009-07-14 Lsi Corporation Apparatus and methods for clustering multiple independent PCI express hierarchies
US10129182B2 (en) * 2012-06-29 2018-11-13 Juniper Networks, Inc. Methods and apparatus for providing services in distributed switch

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020194407A1 (en) * 2001-04-25 2002-12-19 Kim Hyon T. Maintaining fabric device configuration through dynamic reconfiguration
US20040019891A1 (en) * 2002-07-25 2004-01-29 Koenen David J. Method and apparatus for optimizing performance in a multi-processing system
US20100153592A1 (en) * 2008-12-11 2010-06-17 International Business Machines Corporation Use of Peripheral Component Interconnect Input/Output Virtualization Devices to Create Redundant Configurations
KR20100067601A (ko) * 2008-12-11 2010-06-21 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 중복 구성을 생성하기 위한 주변장치 컴포넌트 상호접속 입력/출력 가상화 디바이스의 사용

Also Published As

Publication number Publication date
US20140355478A1 (en) 2014-12-04
US9509562B2 (en) 2016-11-29
KR101695012B1 (ko) 2017-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12081323B2 (en) Techniques to control system updates and configuration changes via the cloud
KR101695012B1 (ko) 동적 노드 서비스 제공 방법 및 그 장치
Gu et al. Efficient memory disaggregation with infiniswap
WO2015176262A1 (zh) 一种节点互连装置、资源控制节点和服务器系统
KR101159377B1 (ko) 고성능 컴퓨팅 시스템 및 방법
US10671557B2 (en) Dynamic component communication using general purpose links between respectively pooled together of like typed devices in disaggregated datacenters
US11182322B2 (en) Efficient component communication through resource rewiring in disaggregated datacenters
US10637733B2 (en) Dynamic grouping and repurposing of general purpose links in disaggregated datacenters
KR20070006906A (ko) Ｈｐｃ 환경에서의 토폴로지-인식 작업 스케쥴링 및백필링을 위한 시스템 및 방법
KR20130088512A (ko) 클러스터 컴퓨팅 환경에서의 자원 관리 장치 및 방법
CN102164184A (zh) 云计算网络中计算机实体的接入和管理方法及云计算网络
CN105340241A (zh) 用于均衡在sdn网络中的负载的方法和系统
KR20140111746A (ko) 워크 로드에 따라 동적 자원 할당 가능한 상호 연결 패브릭 스위칭 장치 및 방법
EP3353649A1 (en) Heterogeneous distributed runtime code that shares iot resources
CN104125293A (zh) 一种云服务器及其使用方法
US10802988B2 (en) Dynamic memory-based communication in disaggregated datacenters
US11487585B1 (en) Dynamic load balancing and configuration management for heterogeneous compute accelerators in a data center
US11012423B2 (en) Maximizing resource utilization through efficient component communication in disaggregated datacenters
CN104125292A (zh) 一种数据处理装置、云服务器及其使用方法
US9323475B2 (en) Control method and information processing system
JP2010231601A (ja) グリッドコンピューティングシステム、リソース制御方法およびリソース制御プログラム
Khani et al. Power-efficient virtual machine replication in data centers
US10831698B2 (en) Maximizing high link bandwidth utilization through efficient component communication in disaggregated datacenters
US10402357B1 (en) Systems and methods for group manager based peer communication
US10915493B2 (en) Component building blocks and optimized compositions thereof in disaggregated datacenters

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant